分組傳送網(wǎng)簡(jiǎn)介(PTN)課件

廣州杰賽通信規(guī)劃設(shè)計(jì)院

演講人：劉仲明分組傳送網(wǎng)與LTE傳輸

簡(jiǎn)介廣州杰賽通信規(guī)劃設(shè)計(jì)院

演講人：劉仲明分組傳送網(wǎng)與LTE傳輸目錄1分組傳輸簡(jiǎn)介2LTE傳輸需求3分組傳送網(wǎng)方案4流量工程等技術(shù)介紹目錄1分組傳輸簡(jiǎn)介2LTE傳輸需求3分組傳送網(wǎng)方案4流量工程傳輸網(wǎng)是一切網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)，穩(wěn)定、可靠、擴(kuò)展、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)是傳輸網(wǎng)追求的目標(biāo)盡管傳輸網(wǎng)通常不直接產(chǎn)生效益，但傳輸網(wǎng)投入大、建設(shè)期長(zhǎng)、影響深遠(yuǎn)，需要站在戰(zhàn)略高度來規(guī)劃傳輸網(wǎng)的布局和發(fā)展方向，采用戰(zhàn)術(shù)手段，配合、協(xié)調(diào)各業(yè)務(wù)網(wǎng)發(fā)展策略進(jìn)行分期建設(shè)和儲(chǔ)備。保證適度的超前性，同時(shí)加大對(duì)戰(zhàn)略資源的儲(chǔ)備。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、承載業(yè)務(wù)不斷增加、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新，必須堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施的策略，采取“將就”和“一勞永逸”的思路都是不可取的。傳輸網(wǎng)定位傳輸網(wǎng)是一切網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)，穩(wěn)定、可靠、擴(kuò)展、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)是傳送方式變革TDM組網(wǎng)分組傳送業(yè)務(wù)IP化寬帶化多樣化傳送方式變革TDM分組業(yè)務(wù)IP化什么是分組數(shù)據(jù)包（Datagram）最大傳送單元（MTU）分組（Packet）說明：如果數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度超過網(wǎng)絡(luò)的MTU，要進(jìn)行分片一個(gè)分組可以是一個(gè)完整的數(shù)據(jù)報(bào)，也可以是數(shù)據(jù)報(bào)的一個(gè)分片。什么是分組數(shù)據(jù)包（Datagram）VPN與隧道VPN可以理解為：通過隧道技術(shù)在公眾IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)上仿真一條點(diǎn)到點(diǎn)的專線。隧道是利用一種協(xié)議來傳輸另外一種協(xié)議的技術(shù)，共涉及三種協(xié)議，包括：乘客協(xié)議、隧道協(xié)議和承載協(xié)議。被封裝的原始數(shù)據(jù)包承載封裝隧道封裝乘客協(xié)議（如IP、以太網(wǎng)、ATM等）隧道協(xié)議承載協(xié)議原始數(shù)據(jù)包經(jīng)過封裝后VPN與隧道VPN可以理解為：通過隧道技術(shù)在公眾IP/MPL業(yè)務(wù)的彈性業(yè)務(wù)的突發(fā)性業(yè)務(wù)的分類：具有不同的敏感性業(yè)務(wù)分類：不同業(yè)務(wù)有不同的敏感因素彈性*部署MPLS和Diffserv機(jī)制，為不同用戶和不同業(yè)務(wù)提供不同QOS等級(jí)的服務(wù)業(yè)務(wù)的彈性彈性*部署MPLS和Diffserv機(jī)制，業(yè)務(wù)的互補(bǔ)性（可以匯聚收斂的根源所在）當(dāng)不在同一時(shí)間產(chǎn)生峰值需求，即具有互補(bǔ)性可以根據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延的不同要求來調(diào)整，增強(qiáng)業(yè)務(wù)的互補(bǔ)性業(yè)務(wù)突發(fā)性越大、互補(bǔ)性越強(qiáng)、量越多，收斂收益越高彈性業(yè)務(wù)的互補(bǔ)性（可以匯聚收斂的根源所在）彈性彈性網(wǎng)絡(luò)的彈性傳統(tǒng)SDH：無MSTP：部分接口板卡分組網(wǎng)：完備的彈性接口板卡內(nèi)核通道小結(jié)：建設(shè)分組網(wǎng)的目地就是為了使網(wǎng)絡(luò)具有彈性：與業(yè)務(wù)適配、有效提高資源使用效率彈性網(wǎng)絡(luò)的彈性傳送方式變革

類比傳送---------------------------貨物搬運(yùn)TDM方式---------------------------火車運(yùn)輸（以SDH為代表）傳統(tǒng)IP方式--------------------------散裝托運(yùn)傳送方式變革傳送方式變革

類比傳統(tǒng)IP方式--------------------------散裝托運(yùn)+MPLS--------------------------預(yù)選運(yùn)輸路線（FRR）--------------------（繞開障礙點(diǎn)或短線路，盡快回原線路）（LSP）---------------------（換另外新線路）（雙歸，MC-LAG,VRRP等）----------（具備雙重出口）

+Diffserv----------分類、排隊(duì)、高優(yōu)先級(jí)先行

+TE-----排除塞車，提前預(yù)留安排好線路+QoS------------分優(yōu)先級(jí)，提供差別化服務(wù)分組傳送網(wǎng)---------------優(yōu)化方式，靈活、低價(jià)、

快速、有保證（可管可控可運(yùn)營(yíng)）傳送方式變革分組網(wǎng)的資源

類比分組網(wǎng)資源---------------------------交通線路帶寬---------------------------路寬接口--------------------路口（如收費(fèi)站）緩存空間----------------------隊(duì)列數(shù)量及長(zhǎng)度處理能力-------------管控能力（如收費(fèi)速度）注：目前分組設(shè)備主要關(guān)注了帶寬和端口等外部特性，而默認(rèn)了設(shè)備的內(nèi)部性能。分組網(wǎng)的資源分組網(wǎng)的效率分組設(shè)備“直觀”解讀分組在分組節(jié)點(diǎn)被轉(zhuǎn)發(fā)，類似要經(jīng)過一道“門”轉(zhuǎn)入到相應(yīng)“出路”，但“門”的寬度有限（受制于芯片速度、背板總線等），流量較大時(shí)，分組需要“等候處理”通過傳統(tǒng)IP網(wǎng)的這一過程是不受控的（Besteffort），分組設(shè)備則可以讓流量排隊(duì)，并對(duì)“隊(duì)列”進(jìn)行控制管理，只有一定數(shù)量的分組能夠得到最短延遲轉(zhuǎn)發(fā)（目前廠家建議的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)占比通常在20%左右）優(yōu)先隊(duì)列、短隊(duì)列可小延時(shí)通過分組網(wǎng)的效率分組設(shè)備“直觀”解讀傳統(tǒng)IP網(wǎng)的這一過程是不受控分組網(wǎng)的效率分組設(shè)備“直觀”解讀理想情況下，必須保證讓“對(duì)延時(shí)敏感”的業(yè)務(wù)（實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)）享受這“最短時(shí)延優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)”的特權(quán)，這需要兩個(gè)前提條件：（1）對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行準(zhǔn)確分類，精確識(shí)別實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)；（2）控制實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)所占比例。如果不能對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行準(zhǔn)確分類，為了保證服務(wù)質(zhì)量，會(huì)把跟實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)混在一起的業(yè)務(wù)都定義為“高等級(jí)”業(yè)務(wù)，這導(dǎo)致分組網(wǎng)的能力不能得到充分發(fā)揮分組網(wǎng)的效率分組設(shè)備“直觀”解讀分組網(wǎng)的效率在資源一定的前提下，分組網(wǎng)主要靠加強(qiáng)資源的管理、對(duì)業(yè)務(wù)分類適配，進(jìn)行合理分配資源來提高其利用率面向綜合業(yè)務(wù)，不同等級(jí)業(yè)務(wù)搭配資源緊張時(shí)，依據(jù)策略高級(jí)業(yè)務(wù)搶占低級(jí)業(yè)務(wù)資源高級(jí)業(yè)務(wù)所占比例有一定限制在只承載高等級(jí)業(yè)務(wù)的情況下，分組網(wǎng)要達(dá)到很高的帶寬利用率是不現(xiàn)實(shí)的分組網(wǎng)的效率在資源一定的前提下，分組網(wǎng)主要靠加強(qiáng)資源的管理、分組網(wǎng)的效率關(guān)于CIR/PIRCIR:CommittedInformationRatePIR:PeakInformationRateEIR:ExcessInformationRateEIR=PIR–CIR

無帶寬保證業(yè)務(wù)（完全彈性），不設(shè)置；對(duì)于固定帶寬業(yè)務(wù)，可設(shè)置CIR=PIR=BW（鏈路帶寬）;一定彈性業(yè)務(wù)設(shè)置PIR>CIR對(duì)CIR的兩種理解：（有待進(jìn)一步落實(shí)）剛性，不能被搶占，即使自己不用或未用夠當(dāng)有業(yè)務(wù)時(shí)，帶寬被保證，直至CIR；無業(yè)務(wù)或有部分業(yè)務(wù)時(shí)，多余帶寬亦可被搶占當(dāng)資源不夠時(shí)，根據(jù)優(yōu)先級(jí)設(shè)置，帶寬受到擠壓，業(yè)務(wù)會(huì)逐漸被丟包。分組網(wǎng)的效率關(guān)于CIR/PIR無帶寬保證業(yè)務(wù)（完全彈性），不分組網(wǎng)的參照理解假定一個(gè)模型：在一根硬管道（A，尺寸為W）里敷設(shè)2層軟管道（B、C），即A中有多根B，B中有多根C。在最內(nèi)層軟管道（C）里可以有水流過。沒水的時(shí)候，軟管會(huì)塌下來，完全不占空間（忽略管壁的尺寸），空出來的空間，可以供敷設(shè)更多的管道。軟管完全充滿的時(shí)候，可以到一最大空間（類比峰值PIR）。這樣的軟管具有完全的彈性（CIR=0）。B與C能很好的配合（能同步的擴(kuò)大和縮?。舜碎g可以共享空間，從而達(dá)到最大的空間利用率。如果B或C的數(shù)量較多，且大家同時(shí)充滿的時(shí)候，將相互擠壓，流量會(huì)相互影響，甚至某些管道會(huì)被擠扁（因?yàn)橐坏┯锌臻g就會(huì)被擠占）無管控、無分類、無優(yōu)先級(jí)、自由搶占分組網(wǎng)的參照理解假定一個(gè)模型：B與C能很好的配合（能同步的擴(kuò)分組網(wǎng)的參照理解改進(jìn)：如果有流量需要始終完全保證。我們可以把相應(yīng)的C管道換成硬管道。（CIR=PIR)如果某根管道里的流量只需保證一部分。我們把相應(yīng)管道換成具有一定彈性的管道，能優(yōu)先保證一定空間的水流通過。但當(dāng)大水流來的時(shí)候，可以被充滿到更大空間。（CIR<PIR）保證措施：∑CIR（C管）≤

CIR（B管）

∑CIR（B管）≤WPIR≤W分組網(wǎng)的參照理解改進(jìn)：分組網(wǎng)的參照理解改進(jìn)：在流量較小的時(shí)候，空間有富余，一般不會(huì)出現(xiàn)相互擠占。流量較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)2個(gè)層面相互擠占：B管道之間、C管道之間由于資源有限，為保證其中的某些重要流量，可以做差異化服務(wù)（Diffserv、DS-TE）：在C管道內(nèi)做流量分類，定優(yōu)先級(jí)（Diffserv）B管道分優(yōu)先級(jí)（Diffserv）重要B管道資源預(yù)留（RSVP-TE）B管道空間分類并反映流量類型，協(xié)調(diào)流量類型動(dòng)作（DS-TE的CT映射）B管道制定“建立優(yōu)先級(jí)和保持優(yōu)先級(jí)”分組網(wǎng)的參照理解改進(jìn)：業(yè)務(wù)與管道分類不同的層面有不同的分類標(biāo)記位；MPLS標(biāo)簽可以嵌套，外層對(duì)應(yīng)隧道，內(nèi)層對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)；封裝點(diǎn)是否做分類映射取決于傳送策略；通常要求業(yè)務(wù)分類可內(nèi)層透?jìng)?；技術(shù)的處理與成熟度與設(shè)備技術(shù)有關(guān)業(yè)務(wù)與管道分類不同的層面有不同的分類標(biāo)記位；目錄1分組傳送簡(jiǎn)介2LTE傳輸需求3分組傳送網(wǎng)方案4流量工程等技術(shù)介紹目錄1分組傳送簡(jiǎn)介2LTE傳輸需求3分組傳送網(wǎng)方案4流量工程注：HSS---HomeSubscriberServer/歸屬用戶服務(wù)器PCRF---PolicyandChargingRulesFunction/策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能LTE系統(tǒng)連接注：LTE系統(tǒng)連接LTE核心網(wǎng)元

MME是核心網(wǎng)唯一的控制面設(shè)備，主要功能是接入控制、移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、網(wǎng)元選擇和存儲(chǔ)用戶承載信息控制和承載分離使MME集中設(shè)置成為可能，不會(huì)給骨干面引入過多流量：具有更好的擴(kuò)展能力，實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)容具有更好網(wǎng)絡(luò)性能，通過POOL組網(wǎng)能進(jìn)一步提升業(yè)務(wù)范圍，降低MME間位置更新和切換頻率，適當(dāng)集中部署并不會(huì)影響業(yè)務(wù)的接續(xù)速度每個(gè)物理設(shè)備支持多個(gè)邏輯MME，其虛擬化支持“集中部署，分散運(yùn)營(yíng)”LTE核心網(wǎng)元

MMELTE核心網(wǎng)元

SGW主要功能是進(jìn)行會(huì)話管理、路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、QOS控制、計(jì)費(fèi)及存儲(chǔ)信息對(duì)每一個(gè)接入的UE，一次只能有一個(gè)SGW為之服務(wù)需要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)組織、容量、發(fā)展和周邊配套等選擇單獨(dú)設(shè)置或與PGW合設(shè)PGW主要功能是用戶IP地址分配、會(huì)話管理、PCRF選擇、路由選擇、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、QOS控制、計(jì)費(fèi)、策略等是面向PDN終結(jié)于SGi接口的網(wǎng)關(guān)，如果UE訪問多個(gè)PDN，UE將對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)PGWLTE核心網(wǎng)元

SGWLTE傳輸需求結(jié)構(gòu)傳輸重點(diǎn)在解決S1接口和X2接口的需求，其中S1是基站與核心網(wǎng)元的連接，而X2的連接對(duì)象則是其他基站，這是LTE階段網(wǎng)絡(luò)扁平化出現(xiàn)的新需求。S1接口采用FLEX連接方式，基站不固定連接某個(gè)核心網(wǎng)元，由系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷分布等因素控制基站之間有互聯(lián)需求（X2），近期支持相鄰站間切換，以后可能支持站間互通LTE傳輸需求結(jié)構(gòu)接口S1接口傳輸帶寬可達(dá)300Mbps以上，X2接口帶寬約10Mbps，后期可能會(huì)有所增長(zhǎng)S1、X2對(duì)承載延遲有嚴(yán)格要求（S1-MME:100-300ms，S1-U:5-10ms，X2:10-20ms)組網(wǎng)LTE傳輸需求MME、aGW早期全省集中設(shè)置（1個(gè)或多個(gè)省中心），需要IP承載網(wǎng)提供支持，后期隨著業(yè)務(wù)發(fā)展（如視頻）可能向地市下沉LTE無線的鏈路預(yù)算要比現(xiàn)有體制低，導(dǎo)致覆蓋同樣的區(qū)域需要更多的基站LTE需要時(shí)間同步面對(duì)視頻業(yè)務(wù)（如移動(dòng)TV），需要支持組播設(shè)備要支持IPV6升級(jí)接口LTE傳輸需求MME、aGW早期全省集中設(shè)置（1個(gè)或多個(gè)LTE傳輸需求關(guān)注：業(yè)務(wù)策略對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響由于目前數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)多為互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，能在本地終結(jié)的業(yè)務(wù)占比很少。aGW集中設(shè)置需要IP承載B網(wǎng)支持，分散下沉到地市，則需要IP承載A網(wǎng)的支持視頻業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)有較大影響，當(dāng)業(yè)務(wù)量較大時(shí)，需要在本地設(shè)置節(jié)目源，aGW也需要相應(yīng)下沉到地市延時(shí)要求較高，尤其是S1-U：5-10ms對(duì)組網(wǎng)有較大壓力。該指標(biāo)的適用條件和環(huán)境有待進(jìn)一步落實(shí)；如果SGW分散設(shè)置，下沉到地市，對(duì)減少S1-U延時(shí)有利；如果LTE不開放話音類業(yè)務(wù)，延時(shí)指標(biāo)是否可放松、可放松到多少?（這需要標(biāo)準(zhǔn)研究支持）LTE傳輸需求關(guān)注：LTE傳輸需求關(guān)注：X2接口流量到底有多大，早期有說不超過S1的3%，3%-5%，10%的，有說未來會(huì)可能到20%-30%初期如果不部署X2接口，可降低LTE部署的復(fù)雜程度如果早期X2接口僅要求支持相鄰站切換，流量在10M左右；如果后期要開通站間互通，流量會(huì)增加但后期X2接口流量如果達(dá)到10%以上，甚至20%-30%，則三層到邊緣將成為必然選擇，否則迂回路由將消耗大量資源如果需要支持站間互通，采用三層到邊緣方案，邊緣設(shè)備的性能可能需要做大幅提升（待研究），投資需求量大LTE傳輸需求關(guān)注：目錄1分組傳送簡(jiǎn)介2LTE傳輸需求3分組傳送網(wǎng)方案4流量工程等技術(shù)介紹目錄1分組傳送簡(jiǎn)介2LTE傳輸需求3分組傳送網(wǎng)方案4流量工程傳輸網(wǎng)方案—分組傳送網(wǎng)總體方案目前移動(dòng)建議采用方案C；電信建議采用方案B；聯(lián)通則采用方案A或B傳輸網(wǎng)方案—分組傳送網(wǎng)總體方案目前移動(dòng)建議采用方案C；電信建傳輸網(wǎng)方案—分組傳送網(wǎng)總體方案各運(yùn)營(yíng)商根據(jù)自身特點(diǎn)，經(jīng)過多因素分析，選擇自己的方案：移動(dòng)采用PTN單獨(dú)組網(wǎng)（核心層增加L3功能）；電信建議采用IPRAN與城域網(wǎng)綜合組網(wǎng)（共城域骨干，C相當(dāng)于SR；D相當(dāng)于區(qū)域SR/CE）聯(lián)通主要采用新建IPRAN網(wǎng)（聯(lián)通不設(shè)C設(shè)備），北方省份也有個(gè)別共用城域網(wǎng)方案ABRNCDCAA—接入設(shè)備；B—匯聚設(shè)備；C--區(qū)域匯聚設(shè)備；D--核心設(shè)備環(huán)形雙歸傳輸網(wǎng)方案—分組傳送網(wǎng)總體方案各運(yùn)營(yíng)商根據(jù)自身特點(diǎn)，經(jīng)過多因傳輸網(wǎng)方案—LTE分組傳送網(wǎng)建議架構(gòu)本地網(wǎng)架構(gòu)傳輸網(wǎng)方案—LTE分組傳送網(wǎng)建議架構(gòu)本地網(wǎng)架構(gòu)傳輸網(wǎng)方案—LTE分組傳送網(wǎng)建議架構(gòu)為滿足LTE需求，分組網(wǎng)組網(wǎng)采用扁平的、簡(jiǎn)潔的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)核心層組網(wǎng)選擇2-4個(gè)節(jié)點(diǎn)，不宜過多，結(jié)構(gòu)采用全互聯(lián)匯聚層組網(wǎng)采用一對(duì)匯聚節(jié)點(diǎn)與一對(duì)核心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行“口字形”組網(wǎng)邊緣層采用環(huán)形或環(huán)加鏈，每環(huán)所帶節(jié)點(diǎn)建議不超過10個(gè)容量方面采用接口提速（環(huán)路升級(jí)）、裂環(huán)、疊加環(huán)、多鏈路等策略，根據(jù)實(shí)際情況擇機(jī)選取裂環(huán)疊加環(huán)多鏈路傳輸網(wǎng)方案—LTE分組傳送網(wǎng)建議架構(gòu)為滿足LTE需求，分組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)網(wǎng)內(nèi)保護(hù)L2優(yōu)選1：1LSP實(shí)現(xiàn)隧道層保護(hù)L3VPN采用FRR實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)L3VPN+偽線采用PW冗余和VRRP提供L2/L3橋接雙節(jié)點(diǎn)保護(hù)網(wǎng)間保護(hù)VRRP在IP層面提供雙歸保護(hù)LAG/MC-LAG在以太網(wǎng)鏈路層提供保護(hù)

網(wǎng)絡(luò)保護(hù)網(wǎng)內(nèi)L2優(yōu)選1：1LSP實(shí)現(xiàn)隧道層保護(hù)L3VPN采用傳輸網(wǎng)方案—LTE分組傳送網(wǎng)建議架構(gòu)分組傳送網(wǎng)與核心網(wǎng)元之間的連接注：1、關(guān)于各地利用核心網(wǎng)CE的連接，需要與核心網(wǎng)專業(yè)之間進(jìn)行協(xié)商加以明確。2、非中心城市，如果需要傳送網(wǎng)單獨(dú)新建CE，則需要與IP承載網(wǎng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。傳輸網(wǎng)方案—LTE分組傳送網(wǎng)建議架構(gòu)分組傳送網(wǎng)與核心網(wǎng)元之間網(wǎng)絡(luò)容量應(yīng)對(duì)兩個(gè)方向擴(kuò)路：為了滿足業(yè)務(wù)的帶寬需求，提高帶寬保證。（但受當(dāng)期的技術(shù)條件限制，會(huì)局限于某一水平）提高利用價(jià)值:如何在有限的帶寬資源下，保證網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將占主流，具有突發(fā)性和大帶寬特性，為保證服務(wù)質(zhì)量，需要啟用匯聚收斂，發(fā)揮統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能流量工程DiffservQOS網(wǎng)絡(luò)容量應(yīng)對(duì)兩個(gè)方向容量提升技術(shù)

端口速率（大車模式）從10G提升到40G、100G、400G40G、100G可望較快進(jìn)入商用集群化（拼裝模式）暫無大規(guī)模應(yīng)用實(shí)例波分復(fù)用（擴(kuò)路模式）提升單波速率提高保護(hù)機(jī)制提高對(duì)業(yè)務(wù)的適配能力和智能化技術(shù)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)應(yīng)與技術(shù)發(fā)展適應(yīng)，循序漸進(jìn)容量提升技術(shù)

端口速率從10G提升到40G、100G、400目錄1分組傳送簡(jiǎn)介2LTE傳輸需求3分組傳送網(wǎng)方案4流量工程等技術(shù)介紹目錄1分組傳送簡(jiǎn)介2LTE傳輸需求3分組傳送網(wǎng)方案4流量工程流量工程（TE）擁塞是影響網(wǎng)絡(luò)性能的主要問題。擁塞的原因可能是網(wǎng)絡(luò)資源不足，也可能網(wǎng)絡(luò)資源負(fù)載不均衡導(dǎo)致的局部擁塞。流量工程通過實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的流量和網(wǎng)絡(luò)單元的負(fù)載，動(dòng)態(tài)調(diào)整流量管理參數(shù)、路由參數(shù)和資源約束參數(shù)等，使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)遷移到理想狀態(tài)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的使用，避免負(fù)載不均衡導(dǎo)致的擁塞。流量工程（TE）擁塞是影響網(wǎng)絡(luò)性能的主要問題。擁塞的原因可能流量工程（TE）IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)中的流量工程一般是通過

MPLS-TE來實(shí)現(xiàn)的?；驹恚和ㄟ^結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔⒑途W(wǎng)絡(luò)的負(fù)載信息（流量工程數(shù)據(jù)庫(kù)TEDB），建立一個(gè)虛擬拓?fù)洌缓髮⒘髁坑成涞竭@個(gè)拓?fù)渖?。MPLSTE相關(guān)的技術(shù)包括：多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS），進(jìn)行了流量工程擴(kuò)展的資源預(yù)留協(xié)議(RSVP-TE)，基于約束的標(biāo)簽分配協(xié)議(CR－LDP),基于約束的路由協(xié)議（QoS路由技術(shù)）：CSPF的計(jì)算過程就是針對(duì)LSP要求，先對(duì)TEDB中的鏈路進(jìn)行剪切，把不滿足TE屬性要求的鏈路剪掉；再采用SPF算法，尋找一條到LSP出口的最短路徑進(jìn)行了流量工程擴(kuò)展的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議（OSPF-TE和IS-ISTE），快速重路由技術(shù)(FRR)。流量工程（TE）IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)中的流量工程一般是通過M流量工程（TE）使用RSVP-TE建立的LSP都具有某種資源預(yù)留類型，在建立RSVP會(huì)話時(shí)，由接收者決定此會(huì)話使用哪種預(yù)留類型，從而決定可以使用哪些LSP。目前設(shè)備支持以下兩種預(yù)留類型：FF（Fixed-Filterstyle）：固定過濾器類型。為每個(gè)發(fā)送者單獨(dú)預(yù)留資源，不能與同一會(huì)話中其他發(fā)送者共享資源。SE（Shared-Explicitstyle）：共享顯式類型。為同一個(gè)會(huì)話的發(fā)送者建立一個(gè)預(yù)留，可以共享資源。流量工程（TE）使用RSVP-TE建立的LSP都具有某種資源流量工程（TE）CIR、PIR設(shè)置的合理性很關(guān)鍵，需要建立合適的業(yè)務(wù)模型通過配置PW和LSP的CIR，并滿足連接允許控制的條件：一條LSP中的所有PW的CIR之和必須小于等于該LSP的CIR；一條鏈路中的所有LSP的CIR之和必須小于等于該鏈路的CIR；在網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的情況下，可以滿足所有業(yè)務(wù)的CIR帶寬需求。流量工程（TE）CIR、PIR設(shè)置的合理性很關(guān)鍵，需要建立合流量工程（TE）PTN的流量工程TE作用主要體現(xiàn)在2個(gè)方面：業(yè)務(wù)路由可控——LSP的建立可以通過網(wǎng)管或控制平面實(shí)現(xiàn)，兩種建立方式的LSP路由都是可控的。業(yè)務(wù)帶寬可控：設(shè)置業(yè)務(wù)的CIR、PIR，只對(duì)用戶保障小于等于CIR的帶寬，在網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)可以對(duì)突發(fā)流量（EIR=PIR-CIR）進(jìn)行丟棄處理

流量工程（TE）PTN的流量工程流量工程（TE）MPLSTE隧道自動(dòng)帶寬調(diào)整

在基于對(duì)以往該LSP隧道上的流量統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上，自動(dòng)帶寬分配技術(shù)允許對(duì)該隧道占用的帶寬進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過定時(shí)（如5分鐘）采樣，獲得在一個(gè)采樣周期通過該隧道的平均帶寬。通過一段時(shí)間（如24小時(shí)）的多次采樣然后，獲得采樣的最大值，然后用其作為帶寬，發(fā)起建立一條新的LSP隧道。建立成功后，將流量切換到新的LSP隧道上，同時(shí)拆除原來的LSP隧道；如果建立不成功，則流量繼續(xù)沿原來的LSP隧道轉(zhuǎn)發(fā)，在下一個(gè)采樣周期結(jié)束后再做調(diào)節(jié)。為了減少不必要的調(diào)節(jié)，可以配置調(diào)節(jié)閾值。只有當(dāng)變化達(dá)到一定的閾值時(shí)，才發(fā)起調(diào)節(jié)?？梢耘渲脦挼淖钚≈岛妥畲笾狄怨潭ㄕ{(diào)節(jié)范圍關(guān)注：應(yīng)用場(chǎng)景和對(duì)業(yè)務(wù)的影響。流量工程（TE）MPLSTE隧道自動(dòng)帶寬調(diào)整流量工程（TE）由于存在可變速率業(yè)務(wù)的突發(fā)業(yè)務(wù)，因此即使使用了TE，網(wǎng)絡(luò)中仍然可能會(huì)發(fā)生擁塞，此時(shí)如何保障所有業(yè)務(wù)都能得到其相應(yīng)服務(wù)就需要使用差分服務(wù)。流量工程（TE）差分服務(wù)（Diffserv）差分服務(wù)的目的是為流量提供有區(qū)別的業(yè)務(wù)服務(wù)。當(dāng)數(shù)據(jù)流由客戶進(jìn)入DiffServ域時(shí)，邊緣路由器通過標(biāo)識(shí)字段（DSCP:6個(gè)bit，范圍為0~63），將IP包首先分為不同的服務(wù)類別，而網(wǎng)絡(luò)中的其他傳送轉(zhuǎn)發(fā)路由器在收到該IP包時(shí)，則根據(jù)該字段所標(biāo)識(shí)的服務(wù)類別將其放入不同的隊(duì)列，并且由作用于輸出隊(duì)列的流量管理機(jī)制控制每一個(gè)隊(duì)列，即給予不同的每一跳行為(PHB)。其中最主要的就是對(duì)每個(gè)隊(duì)列給出帶寬分配，以及發(fā)生阻塞時(shí)如何丟包，這些資源的分配規(guī)則都是預(yù)先設(shè)定好的。與集成服務(wù)相比，差分服務(wù)定義的是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單而粒度粗一些的控制系統(tǒng)。另外，差分服務(wù)針對(duì)的是流聚合后的每一類QoS控制，而不是像集成服務(wù)那樣針對(duì)每個(gè)流。因此，差分服務(wù)具有可擴(kuò)展性，能夠在大型網(wǎng)絡(luò)上提供QoS服務(wù)差分服務(wù)（Diffserv）差分服務(wù)的目的是為流量提供有區(qū)別差分服務(wù)（Diffserv）IETF定義了16個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PHB：BE：不需要進(jìn)行特殊處理的業(yè)務(wù)流量AF1-AF4：保證轉(zhuǎn)發(fā)，每個(gè)級(jí)別有3種丟棄優(yōu)先級(jí)，適用于需要速率保證，但不需要延遲或抖動(dòng)限制的業(yè)務(wù)流量EF：快速轉(zhuǎn)發(fā)，適用于延遲最小，丟包率低的業(yè)務(wù)流量，如語(yǔ)音和視頻CS6-CS7:最高級(jí)別的服務(wù)等級(jí)，主要用于傳送網(wǎng)管和信令。差分服務(wù)（Diffserv）IETF定義了16個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PHB服務(wù)提供商面對(duì)用戶，根據(jù)流量通過網(wǎng)絡(luò)時(shí)的體驗(yàn)來制定服務(wù)等級(jí)協(xié)議（SLA—ServiceLevelAgreement，相當(dāng)于服務(wù)合同），包含了服務(wù)質(zhì)量參數(shù)、服務(wù)過程、故障恢復(fù)和賠償部分；網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量通常以時(shí)延、抖動(dòng)、丟包率、吞吐量、可靠性等參數(shù)來表示；網(wǎng)絡(luò)的QoS工程的目地就是采取措施將網(wǎng)絡(luò)的資源按需分配給各種業(yè)務(wù)，從而保證各種業(yè)務(wù)得到相應(yīng)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（QoS）服務(wù)提供商面對(duì)用戶，根據(jù)流量通過網(wǎng)絡(luò)時(shí)的體驗(yàn)來制定服務(wù)等級(jí)協(xié)要滿足QoS要求需要滿足的兩個(gè)條件：（1）根據(jù)不同應(yīng)用業(yè)務(wù)類型采用不同管理策略：調(diào)度、排隊(duì)和丟棄方式等；（主要通過DiffServ實(shí)現(xiàn)）（2）基于應(yīng)用的帶寬保證。（目前數(shù)據(jù)網(wǎng)主要采用輕載方式來避免擁塞，但浪費(fèi)資源，同時(shí)在鏈路或節(jié)點(diǎn)故障時(shí)難以保證）MPLS-TE利用可用資源沿鏈路建立LSP，確保始終（故障與否）為特定流量提供保證帶寬。由于LSP只是在資源許可條件下建立，因此理論上不需要輕載；可以不按最短路徑來設(shè)計(jì)LSP，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化；可以通過鏈路保護(hù)和FRR等機(jī)制實(shí)現(xiàn)故障快速恢復(fù)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（QoS）要滿足QoS要求需要滿足的兩個(gè)條件：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（QoS）即使按每個(gè)業(yè)務(wù)等級(jí)預(yù)留資源，也正確標(biāo)記了流量，仍然無法保證SLA；需要進(jìn)一步設(shè)置速率限制和訪問許可控制等機(jī)制，以確保將流量控制在資源預(yù)留時(shí)設(shè)置的限制范圍內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（QoS）即使按每個(gè)業(yè)務(wù)等級(jí)預(yù)留資源，也正確標(biāo)記了流量，仍然無法保證S流量策略和QOS部署Diffserv（DifferentiatedService）：根據(jù)業(yè)務(wù)分類，分配優(yōu)先級(jí)，保證高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)，但是無法事先約定帶寬，在流量超出帶寬允許范圍的情況下，只能通過對(duì)低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)增大延時(shí)、提高丟包率來保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)的高優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)，在極端情況下，甚至高優(yōu)先級(jí)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)也無法幸免延時(shí)和丟包。（通常采用Diffserv+輕載方式）RSVP-TE：通過CSPF（ConstraintShortestPathFirst，約束最短路徑優(yōu)先）算法計(jì)算出一條最優(yōu)的路徑，并保證該路徑不會(huì)擁塞，從而確保約定的TE隧道帶寬。但是RSVP-TE沒有識(shí)別業(yè)務(wù)的能力，隧道中各業(yè)務(wù)流量不區(qū)分優(yōu)先級(jí)。TE隧道內(nèi)一旦發(fā)生實(shí)際流量超出預(yù)約流量的情況，對(duì)QoS敏感的業(yè)務(wù)將直接受到影響DiffServ-AwareTE：將MPLS與Diffserv、RSVP-TE等技術(shù)結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)的流量控制技術(shù)，是網(wǎng)絡(luò)級(jí)QOS保證的主要技術(shù)。是指在一個(gè)大的LSP隧道上應(yīng)用TE，而在隧道內(nèi)的每個(gè)PW再采用Diffserv的模式，是區(qū)分服務(wù)和集成服務(wù)的一種融合。流量策略和QOS部署Diffserv（DifferentiDS-TE帶寬約束

DiffServ-AwareTE，簡(jiǎn)稱DS-TE，能夠基于按服務(wù)類型劃分的流量進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化，即對(duì)不同的服務(wù)類型進(jìn)行不同的帶寬約束。概括來說，DS-TE將不同服務(wù)類型的流量與LSP進(jìn)行映射，使流量經(jīng)過的路徑符合對(duì)其服務(wù)類型的流量工程約束條件。相關(guān)概念CT:DS-TE將LSP的帶寬劃分為1-8個(gè)部分，每部分賦予不同服務(wù)等級(jí)，一條或一組LSP的相同服務(wù)等級(jí)的帶寬集合稱為一個(gè)CT,一個(gè)CT只能承載一種業(yè)務(wù)類型的流量。有單CTLSP（如靜態(tài)LSP）和多CTLSP之分，對(duì)于后者，必須所有CT帶寬滿足時(shí)，資源預(yù)留、LSP建立、帶寬搶占才能成功。TE-Class：CT和CR-LSP搶占優(yōu)先級(jí)的組合DS-TE帶寬約束DiffServ-AwareTE，簡(jiǎn)稱DS-TE帶寬約束

IETF定義了以下DS-TE帶寬約束模型：RDM（RussianDollsModel，俄羅斯套娃模型）MAM（MaximumAllocationModel，最大分配模型）兩種DS-TE模式：自定義的Prestandard模式，支持2種CT。支持RDM、MAM，互通可能存在問題根據(jù)RFC4124、RFC4125、RFC4127等實(shí)現(xiàn)的IETF模式，支持8種CT。支持RDM、MAM和extended模型，可互通DS-TE帶寬約束IETF定義了以下DS-TE帶寬約束模型DS-TE帶寬約束

RDM（RussianDollsModel，俄羅斯套娃模型）限制CT的共用帶寬，允許CT間共享帶寬優(yōu)點(diǎn)：有效利用帶寬RDM與建立優(yōu)先級(jí)/保持優(yōu)先級(jí)配合，可以實(shí)現(xiàn)CT間的帶寬隔離RDM比較適用于屬于CT的流量不平穩(wěn)、可能存在突發(fā)流量的情況。*改進(jìn)方式：切片SAM模型---減少搶占和重路由開銷。DS-TE帶寬約束RDM（RussianDollsMoDS-TE